Primeiro Trabalho A 2-aminometilpiridina ancorada em sílica gel (AMPSG) foi utilizada com sucesso como um adsorvente em um sistema de fluxo simples espectrofotométrico para pré-concentração de Cu2+ em amostras de água natural, utilizando dietilditiocarbamato de sódio como agente cromogênico (460 nm). O sistema foi otimizado utilizando um modelo fatorial completo 25, com a finalidade de encontrar as melhores condições para a determinação analítica de cobre, em amostras de água natural e de uma água certificada (NIST-1640) para validar o procedimento. As melhores condições utilizadas foram: 180 s para pré-concentração; 30 s para eluição; 30 s para regeneração da coluna; vazão para pré-concentração das amostras de 6.6 mL min-1; concentração do eluente igual a 0,20 mol L-1 em HNO3, vazão de eluição igual a 1.6 mL min-1 e solução tampão acetato (pH 5,75) para a pré-concentração e regeneração da coluna. Sob estas condições, o fator de pré-concentração obtido foi de 77 e o limite de detecção alcançado foi de 3,0 ng mL-1. Os percentuais de recuperação da água enriquecida nas amostras variam de 95,2 a 104,7%. Segundo Trabalho A fim de reduzir o número total de experimentos para alcançar as melhores condições para adsorção de Cr(VI) em resíduos de Araucaria angustifolia (casca de pinhão), utilizada como biossorvente, três planejamentos experimentais foram realizados. Um planejamento fatorial completo 24 com dois blocos e 4 pontos centrais (20 experimentos) foi realizado, sendo o pH, concentração inicial do íon metálico (Co), dosagem de biossorvente (X) e tempo de contato (t) os fatores principais. O planejamento demonstrou que todos esses fatores foram significativos e que algumas interações entre esses fatores também foram significativas. Esses resultados conduziram para uma análise de superfície resposta do tipo Box-Behnken com três fatores (X, Co, t) e três pontos centrais e apenas um bloco conduzindo a um total de 15 experimentos. O desempenho desses dois modelos estatísticos de experimentos permitiram a obtenção das melhores condições para a biossorção de Cr(VI), sobre resíduos de casca de pinhão utilizando-se um sistema de batelada, as quais foram pH = 2,0; Co = 1200 mg L-1 de Cr(VI), X = 1,5 mg L-1; t = 8 h. A quantidade máxima de Cr(VI) adsorvido nestas condições foi de 125 mg g-1. experimentos permitiram a obtenção das melhores condições para a biossorção de Cr(VI), sobre resíduos de casca de pinhão utilizando-se um sistema de batelada, as quais foram pH = 2,0; Co = 1200 mg L-1 de Cr(VI), X = 1,5 mg L-1; t = 8 h. A quantidade máxima de Cr(VI) adsorvido nestas condições foi de 125 mg g-1. Depois de avaliar as melhores condições de biossorção de Cr(VI) sobre resíduos de pinhão, uma nova análise de superfície foi empregada, a fim de verificar os efeitos concomitantes de três íons (Cl-, NO3- e PO4 3-) sobre a biossorção de Cr (VI) na forma de dicromato sob o biossorvente (15 experimentos). Esses resultados indicaram que os ânions testados não mostraram nenhum efeito significativo sobre a biossorção de Cr(VI) em resíduos de pinhão. Para avaliar o emprego de resíduos de casca de pinhão como um biossorvente em sistema dinâmico, uma coluna de vidro foi construída com resíduos de casca de pinhão (4,00 g) como biossorvente, sendo alimentada com uma solução de concentração igual a 25,0 mg L-1 de Cr(VI) em pH 2,0 e vazão de 2,5 mL min-1. A interrupção foi realizada, quando atingiu-se a concentração de 0,05 mg L-1 no efluente percolado através da coluna. O limite permitido de Cr(VI) nas alíquotas recolhidas foi atingido com 5.550 ml da solução de Cr(VI) percolados através da coluna. Nestas condições, o biossorvente foi capaz de remover o Cr(VI) da solução aquosa com uma razão volume de efluente de Cr(VI) / volume de biossorvente igual a 252,3. Terceiro Trabalho Para reduzir o número total de experimentos para se obter a máxima quantidade adsorvida de Cu2+ usando a casca de noz pecã (Carya illinoensis) como biossorvente, um planejamento fatorial completo 24 com dois pontos centrais foi realizado, sendo o pH, massa de biossorvente (m), concentração inicial do íon metálico (Co) e tempo de contato (t) os fatores a serem avaliados. Para continuar a otimização do sistema, uma análise de superfície de resposta com composto central foi executada, utilizando dois fatores e cinco pontos centrais. Após essa otimização, foi realizada uma isoterma de adsorção de Cu2+ empregando a casca de noz pecã como biossorvente utilizando-se as condições otimizadas obtidas dos planejamentos estatísticos de experimentos. A quantidade máxima adsorvida de Cu2+ foi igual a 20 mg g-1. / First work The 2-aminomethylpyridine anchored silica gel (AMPSG) was successfully employed as a sorbent in a flow system for Cu2+ preconcentration in real water samples. Copper (II) containing sample solutions merged with acetate buffer solution at pH 6.0 were percolated through a mini-column placed in the central part of proportional injector-commutator to preconcentrate. The column was inserted in the eluent channel in HNO3 0.60 mol dm-3 and the retained analyte was counterflow eluted from the column. In first confluence point, the analyte sample zone merged with an acetate buffer solution at pH 6.0 and in the second confluence point the buffered sample zone merged with 8.7x10-3 mol dm-3 of sodium diethyldithiocarbamate, to form copper-DDTC in 1:2 complex proportion and subsequently directed to a flow-cell (460 nm) of a spectrophotometer placed downstream. The system was optimized in order to determine the analyte in the water samples such as those from river, tape, stream, spring, well, waste, synthetic brackish water and in a water reference material (NIST- 1640). The better conditions used were: 120 s loading, 60 s elution, 30 s regeneration of the column, loading flow rate 5.0 mL min-1, buffer solution for the preconcentration and regeneration of the column-acetate buffer pH 6.0, elution flow rate 2.3 ml min-1, time of elution 60 s, eluent composition, 0.60 mol dm-3 HNO3. Under these conditions, the preconcentration factor obtained was 54.4, and the detection limit achieved was 8.0 ng mL-1. The recovery of spiked water samples ranged from 95.2 to 104.7%. Second work In order to reduce the total number of experiments for achieving the best conditions for Cr(VI) uptake using Araucaria angustifolia (named pinhão) wastes as a biosorbent, three statistical design of experiments were carried-out. A full 24 factorial design with two blocks and two central points (20 experiments) was experimented (pH, initial metallic ion concentration- Co, biosorbent concentration- X, time of contact- t), showing that all the factors were significant besides of several interaction among the factors were also significant. These results leaded to the performance of a Box-Behnken surface analysis design with three factors (X, Co, t) and three central points and just one block (15 experiments). The performance of these two statistical designs of experiments leaded to the best conditions for Cr(VI) biosorption on the pinhão wastes using a batch system, which where: pH=2.0; Co= 1200 mg L-1 Cr(VI); X= 1.5 g L-1 of biosorbent; t= 8 h. The maximum Cr(VI) uptake in these conditions was 125 mg g-1. After evaluating the best Cr(VI) biosorption conditions on pinhão wastes, a new Box-Behnken surface analysis design was employed in order to verify the effects of three concomitant ions (Cl-, NO3 - and PO4 3-) on the biosorption of Cr(VI) as a dichromate on the biosorbent (15 experiments). These results showed that the tested anions did not show any significant effect on the Cr(VI) uptake by pinhão wastes. In order to evaluate the pinhão wastes as a biosorbent in dynamic system, a glass column was fulfilled with pinhão wastes (4.00 g) as biosorbent, and it was feed with 25.0 mg l-1 Cr(VI) at pH 2.0 and 2.5 ml min-1. The breakpoint was attained at concentrations of effluent of the column attained the value of 0.05 mg l-1 Cr(VI) using 5550 ml of the metallic ion solution. In these conditions, the biosorbent was able to remove completely Cr(VI) from aqueous solution with a ratio of Cr(VI) effluent volume /biosorbent volume of 252.3. Third Work In order to reduce the total number of experiments for achieving the highest amount adsorbed (qmax) of Cu2+ using pecã nutshell (Carya illinoensis) as biosorbent, a full 24 factorial design with two central points was carried-out (mass of biosorbent- m, pH, initial metallic ion concentration- Co, time of contact- t). In order to continue the optimization of the system, a central composite surface analysis design with two factors and five central points were carried-out. The maximum amount of Cu2+ uptaken by the pecã nutshell was 20 mg g-1. These results were confirmed by performing a Cu2+ isotherm using the best conditions attained by the statistical design of experiments.

Primeiro Trabalho A 2-aminometilpiridina ancorada em sílica gel (AMPSG) foi utilizada com sucesso como um adsorvente em um sistema de fluxo simples espectrofotométrico para pré-concentração de Cu2+ em amostras de água natural, utilizando dietilditiocarbamato de sódio como agente cromogênico (460 nm). O sistema foi otimizado utilizando um modelo fatorial completo 25, com a finalidade de encontrar as melhores condições para a determinação analítica de cobre, em amostras de água natural e de uma água certificada (NIST-1640) para validar o procedimento. As melhores condições utilizadas foram: 180 s para pré-concentração; 30 s para eluição; 30 s para regeneração da coluna; vazão para pré-concentração das amostras de 6.6 mL min-1; concentração do eluente igual a 0,20 mol L-1 em HNO3, vazão de eluição igual a 1.6 mL min-1 e solução tampão acetato (pH 5,75) para a pré-concentração e regeneração da coluna. Sob estas condições, o fator de pré-concentração obtido foi de 77 e o limite de detecção alcançado foi de 3,0 ng mL-1. Os percentuais de recuperação da água enriquecida nas amostras variam de 95,2 a 104,7%. Segundo Trabalho A fim de reduzir o número total de experimentos para alcançar as melhores condições para adsorção de Cr(VI) em resíduos de Araucaria angustifolia (casca de pinhão), utilizada como biossorvente, três planejamentos experimentais foram realizados. Um planejamento fatorial completo 24 com dois blocos e 4 pontos centrais (20 experimentos) foi realizado, sendo o pH, concentração inicial do íon metálico (Co), dosagem de biossorvente (X) e tempo de contato (t) os fatores principais. O planejamento demonstrou que todos esses fatores foram significativos e que algumas interações entre esses fatores também foram significativas. Esses resultados conduziram para uma análise de superfície resposta do tipo Box-Behnken com três fatores (X, Co, t) e três pontos centrais e apenas um bloco conduzindo a um total de 15 experimentos. O desempenho desses dois modelos estatísticos de experimentos permitiram a obtenção das melhores condições para a biossorção de Cr(VI), sobre resíduos de casca de pinhão utilizando-se um sistema de batelada, as quais foram pH = 2,0; Co = 1200 mg L-1 de Cr(VI), X = 1,5 mg L-1; t = 8 h. A quantidade máxima de Cr(VI) adsorvido nestas condições foi de 125 mg g-1. experimentos permitiram a obtenção das melhores condições para a biossorção de Cr(VI), sobre resíduos de casca de pinhão utilizando-se um sistema de batelada, as quais foram pH = 2,0; Co = 1200 mg L-1 de Cr(VI), X = 1,5 mg L-1; t = 8 h. A quantidade máxima de Cr(VI) adsorvido nestas condições foi de 125 mg g-1. Depois de avaliar as melhores condições de biossorção de Cr(VI) sobre resíduos de pinhão, uma nova análise de superfície foi empregada, a fim de verificar os efeitos concomitantes de três íons (Cl-, NO3- e PO4 3-) sobre a biossorção de Cr (VI) na forma de dicromato sob o biossorvente (15 experimentos). Esses resultados indicaram que os ânions testados não mostraram nenhum efeito significativo sobre a biossorção de Cr(VI) em resíduos de pinhão. Para avaliar o emprego de resíduos de casca de pinhão como um biossorvente em sistema dinâmico, uma coluna de vidro foi construída com resíduos de casca de pinhão (4,00 g) como biossorvente, sendo alimentada com uma solução de concentração igual a 25,0 mg L-1 de Cr(VI) em pH 2,0 e vazão de 2,5 mL min-1. A interrupção foi realizada, quando atingiu-se a concentração de 0,05 mg L-1 no efluente percolado através da coluna. O limite permitido de Cr(VI) nas alíquotas recolhidas foi atingido com 5.550 ml da solução de Cr(VI) percolados através da coluna. Nestas condições, o biossorvente foi capaz de remover o Cr(VI) da solução aquosa com uma razão volume de efluente de Cr(VI) / volume de biossorvente igual a 252,3. Terceiro Trabalho Para reduzir o número total de experimentos para se obter a máxima quantidade adsorvida de Cu2+ usando a casca de noz pecã (Carya illinoensis) como biossorvente, um planejamento fatorial completo 24 com dois pontos centrais foi realizado, sendo o pH, massa de biossorvente (m), concentração inicial do íon metálico (Co) e tempo de contato (t) os fatores a serem avaliados. Para continuar a otimização do sistema, uma análise de superfície de resposta com composto central foi executada, utilizando dois fatores e cinco pontos centrais. Após essa otimização, foi realizada uma isoterma de adsorção de Cu2+ empregando a casca de noz pecã como biossorvente utilizando-se as condições otimizadas obtidas dos planejamentos estatísticos de experimentos. A quantidade máxima adsorvida de Cu2+ foi igual a 20 mg g-1. / First work The 2-aminomethylpyridine anchored silica gel (AMPSG) was successfully employed as a sorbent in a flow system for Cu2+ preconcentration in real water samples. Copper (II) containing sample solutions merged with acetate buffer solution at pH 6.0 were percolated through a mini-column placed in the central part of proportional injector-commutator to preconcentrate. The column was inserted in the eluent channel in HNO3 0.60 mol dm-3 and the retained analyte was counterflow eluted from the column. In first confluence point, the analyte sample zone merged with an acetate buffer solution at pH 6.0 and in the second confluence point the buffered sample zone merged with 8.7x10-3 mol dm-3 of sodium diethyldithiocarbamate, to form copper-DDTC in 1:2 complex proportion and subsequently directed to a flow-cell (460 nm) of a spectrophotometer placed downstream. The system was optimized in order to determine the analyte in the water samples such as those from river, tape, stream, spring, well, waste, synthetic brackish water and in a water reference material (NIST- 1640). The better conditions used were: 120 s loading, 60 s elution, 30 s regeneration of the column, loading flow rate 5.0 mL min-1, buffer solution for the preconcentration and regeneration of the column-acetate buffer pH 6.0, elution flow rate 2.3 ml min-1, time of elution 60 s, eluent composition, 0.60 mol dm-3 HNO3. Under these conditions, the preconcentration factor obtained was 54.4, and the detection limit achieved was 8.0 ng mL-1. The recovery of spiked water samples ranged from 95.2 to 104.7%. Second work In order to reduce the total number of experiments for achieving the best conditions for Cr(VI) uptake using Araucaria angustifolia (named pinhão) wastes as a biosorbent, three statistical design of experiments were carried-out. A full 24 factorial design with two blocks and two central points (20 experiments) was experimented (pH, initial metallic ion concentration- Co, biosorbent concentration- X, time of contact- t), showing that all the factors were significant besides of several interaction among the factors were also significant. These results leaded to the performance of a Box-Behnken surface analysis design with three factors (X, Co, t) and three central points and just one block (15 experiments). The performance of these two statistical designs of experiments leaded to the best conditions for Cr(VI) biosorption on the pinhão wastes using a batch system, which where: pH=2.0; Co= 1200 mg L-1 Cr(VI); X= 1.5 g L-1 of biosorbent; t= 8 h. The maximum Cr(VI) uptake in these conditions was 125 mg g-1. After evaluating the best Cr(VI) biosorption conditions on pinhão wastes, a new Box-Behnken surface analysis design was employed in order to verify the effects of three concomitant ions (Cl-, NO3 - and PO4 3-) on the biosorption of Cr(VI) as a dichromate on the biosorbent (15 experiments). These results showed that the tested anions did not show any significant effect on the Cr(VI) uptake by pinhão wastes. In order to evaluate the pinhão wastes as a biosorbent in dynamic system, a glass column was fulfilled with pinhão wastes (4.00 g) as biosorbent, and it was feed with 25.0 mg l-1 Cr(VI) at pH 2.0 and 2.5 ml min-1. The breakpoint was attained at concentrations of effluent of the column attained the value of 0.05 mg l-1 Cr(VI) using 5550 ml of the metallic ion solution. In these conditions, the biosorbent was able to remove completely Cr(VI) from aqueous solution with a ratio of Cr(VI) effluent volume /biosorbent volume of 252.3. Third Work In order to reduce the total number of experiments for achieving the highest amount adsorbed (qmax) of Cu2+ using pecã nutshell (Carya illinoensis) as biosorbent, a full 24 factorial design with two central points was carried-out (mass of biosorbent- m, pH, initial metallic ion concentration- Co, time of contact- t). In order to continue the optimization of the system, a central composite surface analysis design with two factors and five central points were carried-out. The maximum amount of Cu2+ uptaken by the pecã nutshell was 20 mg g-1. These results were confirmed by performing a Cu2+ isotherm using the best conditions attained by the statistical design of experiments.

Primeiro Trabalho A 2-aminometilpiridina ancorada em sílica gel (AMPSG) foi utilizada com sucesso como um adsorvente em um sistema de fluxo simples espectrofotométrico para pré-concentração de Cu2+ em amostras de água natural, utilizando dietilditiocarbamato de sódio como agente cromogênico (460 nm). O sistema foi otimizado utilizando um modelo fatorial completo 25, com a finalidade de encontrar as melhores condições para a determinação analítica de cobre, em amostras de água natural e de uma água certificada (NIST-1640) para validar o procedimento. As melhores condições utilizadas foram: 180 s para pré-concentração; 30 s para eluição; 30 s para regeneração da coluna; vazão para pré-concentração das amostras de 6.6 mL min-1; concentração do eluente igual a 0,20 mol L-1 em HNO3, vazão de eluição igual a 1.6 mL min-1 e solução tampão acetato (pH 5,75) para a pré-concentração e regeneração da coluna. Sob estas condições, o fator de pré-concentração obtido foi de 77 e o limite de detecção alcançado foi de 3,0 ng mL-1. Os percentuais de recuperação da água enriquecida nas amostras variam de 95,2 a 104,7%. Segundo Trabalho A fim de reduzir o número total de experimentos para alcançar as melhores condições para adsorção de Cr(VI) em resíduos de Araucaria angustifolia (casca de pinhão), utilizada como biossorvente, três planejamentos experimentais foram realizados. Um planejamento fatorial completo 24 com dois blocos e 4 pontos centrais (20 experimentos) foi realizado, sendo o pH, concentração inicial do íon metálico (Co), dosagem de biossorvente (X) e tempo de contato (t) os fatores principais. O planejamento demonstrou que todos esses fatores foram significativos e que algumas interações entre esses fatores também foram significativas. Esses resultados conduziram para uma análise de superfície resposta do tipo Box-Behnken com três fatores (X, Co, t) e três pontos centrais e apenas um bloco conduzindo a um total de 15 experimentos. O desempenho desses dois modelos estatísticos de experimentos permitiram a obtenção das melhores condições para a biossorção de Cr(VI), sobre resíduos de casca de pinhão utilizando-se um sistema de batelada, as quais foram pH = 2,0; Co = 1200 mg L-1 de Cr(VI), X = 1,5 mg L-1; t = 8 h. A quantidade máxima de Cr(VI) adsorvido nestas condições foi de 125 mg g-1. experimentos permitiram a obtenção das melhores condições para a biossorção de Cr(VI), sobre resíduos de casca de pinhão utilizando-se um sistema de batelada, as quais foram pH = 2,0; Co = 1200 mg L-1 de Cr(VI), X = 1,5 mg L-1; t = 8 h. A quantidade máxima de Cr(VI) adsorvido nestas condições foi de 125 mg g-1. Depois de avaliar as melhores condições de biossorção de Cr(VI) sobre resíduos de pinhão, uma nova análise de superfície foi empregada, a fim de verificar os efeitos concomitantes de três íons (Cl-, NO3- e PO4 3-) sobre a biossorção de Cr (VI) na forma de dicromato sob o biossorvente (15 experimentos). Esses resultados indicaram que os ânions testados não mostraram nenhum efeito significativo sobre a biossorção de Cr(VI) em resíduos de pinhão. Para avaliar o emprego de resíduos de casca de pinhão como um biossorvente em sistema dinâmico, uma coluna de vidro foi construída com resíduos de casca de pinhão (4,00 g) como biossorvente, sendo alimentada com uma solução de concentração igual a 25,0 mg L-1 de Cr(VI) em pH 2,0 e vazão de 2,5 mL min-1. A interrupção foi realizada, quando atingiu-se a concentração de 0,05 mg L-1 no efluente percolado através da coluna. O limite permitido de Cr(VI) nas alíquotas recolhidas foi atingido com 5.550 ml da solução de Cr(VI) percolados através da coluna. Nestas condições, o biossorvente foi capaz de remover o Cr(VI) da solução aquosa com uma razão volume de efluente de Cr(VI) / volume de biossorvente igual a 252,3. Terceiro Trabalho Para reduzir o número total de experimentos para se obter a máxima quantidade adsorvida de Cu2+ usando a casca de noz pecã (Carya illinoensis) como biossorvente, um planejamento fatorial completo 24 com dois pontos centrais foi realizado, sendo o pH, massa de biossorvente (m), concentração inicial do íon metálico (Co) e tempo de contato (t) os fatores a serem avaliados. Para continuar a otimização do sistema, uma análise de superfície de resposta com composto central foi executada, utilizando dois fatores e cinco pontos centrais. Após essa otimização, foi realizada uma isoterma de adsorção de Cu2+ empregando a casca de noz pecã como biossorvente utilizando-se as condições otimizadas obtidas dos planejamentos estatísticos de experimentos. A quantidade máxima adsorvida de Cu2+ foi igual a 20 mg g-1. / First work The 2-aminomethylpyridine anchored silica gel (AMPSG) was successfully employed as a sorbent in a flow system for Cu2+ preconcentration in real water samples. Copper (II) containing sample solutions merged with acetate buffer solution at pH 6.0 were percolated through a mini-column placed in the central part of proportional injector-commutator to preconcentrate. The column was inserted in the eluent channel in HNO3 0.60 mol dm-3 and the retained analyte was counterflow eluted from the column. In first confluence point, the analyte sample zone merged with an acetate buffer solution at pH 6.0 and in the second confluence point the buffered sample zone merged with 8.7x10-3 mol dm-3 of sodium diethyldithiocarbamate, to form copper-DDTC in 1:2 complex proportion and subsequently directed to a flow-cell (460 nm) of a spectrophotometer placed downstream. The system was optimized in order to determine the analyte in the water samples such as those from river, tape, stream, spring, well, waste, synthetic brackish water and in a water reference material (NIST- 1640). The better conditions used were: 120 s loading, 60 s elution, 30 s regeneration of the column, loading flow rate 5.0 mL min-1, buffer solution for the preconcentration and regeneration of the column-acetate buffer pH 6.0, elution flow rate 2.3 ml min-1, time of elution 60 s, eluent composition, 0.60 mol dm-3 HNO3. Under these conditions, the preconcentration factor obtained was 54.4, and the detection limit achieved was 8.0 ng mL-1. The recovery of spiked water samples ranged from 95.2 to 104.7%. Second work In order to reduce the total number of experiments for achieving the best conditions for Cr(VI) uptake using Araucaria angustifolia (named pinhão) wastes as a biosorbent, three statistical design of experiments were carried-out. A full 24 factorial design with two blocks and two central points (20 experiments) was experimented (pH, initial metallic ion concentration- Co, biosorbent concentration- X, time of contact- t), showing that all the factors were significant besides of several interaction among the factors were also significant. These results leaded to the performance of a Box-Behnken surface analysis design with three factors (X, Co, t) and three central points and just one block (15 experiments). The performance of these two statistical designs of experiments leaded to the best conditions for Cr(VI) biosorption on the pinhão wastes using a batch system, which where: pH=2.0; Co= 1200 mg L-1 Cr(VI); X= 1.5 g L-1 of biosorbent; t= 8 h. The maximum Cr(VI) uptake in these conditions was 125 mg g-1. After evaluating the best Cr(VI) biosorption conditions on pinhão wastes, a new Box-Behnken surface analysis design was employed in order to verify the effects of three concomitant ions (Cl-, NO3 - and PO4 3-) on the biosorption of Cr(VI) as a dichromate on the biosorbent (15 experiments). These results showed that the tested anions did not show any significant effect on the Cr(VI) uptake by pinhão wastes. In order to evaluate the pinhão wastes as a biosorbent in dynamic system, a glass column was fulfilled with pinhão wastes (4.00 g) as biosorbent, and it was feed with 25.0 mg l-1 Cr(VI) at pH 2.0 and 2.5 ml min-1. The breakpoint was attained at concentrations of effluent of the column attained the value of 0.05 mg l-1 Cr(VI) using 5550 ml of the metallic ion solution. In these conditions, the biosorbent was able to remove completely Cr(VI) from aqueous solution with a ratio of Cr(VI) effluent volume /biosorbent volume of 252.3. Third Work In order to reduce the total number of experiments for achieving the highest amount adsorbed (qmax) of Cu2+ using pecã nutshell (Carya illinoensis) as biosorbent, a full 24 factorial design with two central points was carried-out (mass of biosorbent- m, pH, initial metallic ion concentration- Co, time of contact- t). In order to continue the optimization of the system, a central composite surface analysis design with two factors and five central points were carried-out. The maximum amount of Cu2+ uptaken by the pecã nutshell was 20 mg g-1. These results were confirmed by performing a Cu2+ isotherm using the best conditions attained by the statistical design of experiments.

O bagaço de cana-de-açúcar é um resíduo proveniente da agroindústria da cana-de-açúcar. Trata-se de um material biodegradável, com baixo custo e apresenta afinidade por compostos orgânicos e metais tóxicos. Neste trabalho preparou-se o bagaço de cana-de-açúcar combinado com nanopartículas de magnetita, o qual foi chamado de biossorvente magnético. A magnetita foi sintetizada por precipitação simultânea adicionando-se uma solução de NaOH à solução aquosa contendo Fe2+ e Fe3+. O material foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de infravermelho por transformada de Fourier, análise termogravimétrica, difratometria de raios-X e medidas de magnetização. O biossorvente magnético apresentou uma alta magnetização de saturação sem histerese, comportamentos atribuídos aos materiais superparamagnéticos. Estudaram-se as variáveis do processo de adsorção de íons uranilo pelo biossorvente magnético em meio nítrico. O estudo do tempo de equilíbrio indicou um aumento de adsorção em função do tempo. Verificou-se que quanto menor o tamanho do biossorvente, maior a porcentagem de remoção. A máxima remoção ocorreu em pH 5. O aumento da velocidade de agitação do sistema soluto mais biossorvente favoreceu a adsorção, sendo encontrado o equilíbrio a partir de 300 r.p.m. Verificou-se que o aumento da dose de biossorvente magnético aumentou a remoção até tornar-se constante a partir de 10 g.L-1. Estudou-se a isoterma de equilíbrio segundo os modelos de Langmuir e Freundlich. O modelo de isoterma de Langmuir correlacionou-se melhor aos dados experimentais. A capacidade máxima de adsorção encontrada foi de 17 mg de U por g de biossorvente. Os mesmos estudos de adsorção foram realizados com o biossorvente de bagaço a fim de comparar os resultados. / Sugarcane bagasse is a residue from the sugarcane agroindustry. It is a biodegradable material, with low cost and presents affinity for organic compounds and toxic metals. In this work, the sugar cane bagasse combined with nanoparticles of magnetite was prepared and called magnetic biosorbent. The magnetite was synthesized by simultaneous precipitation by addition a solution of NaOH to the aqueous solution containing Fe2+ and Fe3+. The material was characterized by scanning electron microscopy, Fourier Transformer Infrared Spectroscopy, thermogravimetric analysis, X-ray diffractometry and measurements of magnetization. The magnetic biosorbent showed a high magnetization of saturation without hysteresis, behavior attributed to superparamagnetic materials. Variables of adsorption process of uranyl ions by magnetic biosorbent in nitric solutions were investigated. The study of the equilibrium time indicated an increase in the adsorption in function of time. Smaller biosorbent particle sizes resulted in greater removals. The maximum removal occurred at pH 5. The increase of stirring speed of the solute plus biosorbent system favored the adsorption, reaching the equilibrium at 300 r.p.m. The increase of the biosorbent dosage increased the removal, which became constant for doses above of 10 g.L-1. The equilibrium isotherm was verified according to the Langmuir and Freundlich adsorption isotherm models. The results correlated better to the Langmuir isotherm model, being found a value of maximum capacity of adsorption of 17 mg of U per g biosorbent. The same studies of adsorption were performed with the bagasse biosorbent in order to compare the results.

Tese de mestrado integrado. Engenharia do Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2011

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Este estudo apresenta a remoção do corante violeta cristal (VC) de soluções aquosas usando resíduos sólidos alimentícios, no caso o pó do caroço de abacate (CA). CA foi utilizado em sua forma nativa para o estudo de biossorção. Os efeitos de diferentes condições experimentais, tais como pH da solução, concentração inicial de corante, tempo de contato e temperatura foram investigados utilizando estudo em batelada. A máxima remoção de VC (95.5 mg g-1) foi observada utilizando 100 mg de CA em pH 7 e 328 K. Os dados cinéticos foram avaliados utilizando os modelos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e ordem geral. O modelo cinético de ordem geral forneceu a melhor descrição da cinética de biossorção do corante VC no biossorvente CA. Da mesma forma o gráfico de difusão intra-partícula mostrou três porções lineares durante o processo de biossorção. Os modelos de Freundlich, Langmuir e Liu foram utilizados para analisar os dados de isoterma. O modelo de equilíbrio de Liu foi o modelo que melhor se ajustou aos dados de isoterma de biossorção do VC no CA. Os cálculos de estudos termodinâmicos mostraram que a biossorção do VC no CA foi um processo exotérmico e factível. Os dados combinados mostraram que o pó do caroço de abacate pode ser eficientemente utilizado para o tratamento de águas residuais que contém corantes. / This study presents removal of cristal Violet (CV) dye from aqueous solutions using a solid food waste, avocado kernel seed powder (ASP). ASP was used in the native form for biosorption study. The effects of different experimental conditions such as pH of the solution, initial dye concentration, contact time and temperature were investigated using batch study. Maximum removal of CV (95.9 mg g-1) by ASP (100 mg) was observed at pH 7 and 328 K. The kinetics data were evaluated using pseudo-first-order, pseudo-second-order and general-order kinetic adsorption models. The general-order kinetic adsorption model gave the best description of the biosorption kinetic of CV onto ASP biosorbent. Similarly, the intra-particle diffusion plots showed three linear portions during biosorption process. Freundlich, Langmuir and Liu models were used to analyze the isothermal data; Liu equilibrium model was the best fitted model of the isothermal data of CV biosorption onto ASP. The calculations from thermodynamic studies showed that CV biosorption onto ASP was as exothermic process and a feasible process. The combined data showed that avocado seed powder could be efficiently utilized for the treatment of dyes-containing wastewaters.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03-26Bitstream added on 2014-06-13T19:49:47Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_rc_me_araiq.pdf: 1437049 bytes, checksum: 081d033fb1435f1a3074c9f90cdc8d6c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O processo de biossorção tem sido reconhecido como alternativa potencial na concentração de metais pesados e radioisótopos a partir de corpos d'água que recebem ação antropogênica (indústria, mineração, etc.). A biossorção é um processo que se baseia na remoção de íons metálicos de uma solução, a partir de interações entre o metal e determinados sítios ativos presentes em revestimentos celulares, provenientes de biomassas como algas, bactérias e fungos. Em geral utiliza-se a biomassa inativa (morta), pois se eliminam problemas de toxicidade dos metais na biomassa viva e custos com nutrientes. Há também na literatura crescente interesse na concentração, recuperação e separação de metais de grande interesse tecnológico, como as terras-raras (TR). Os metais de elementos TR são essenciais para fabricação de produtos de alta tecnologia tais como laseres, supercondutores, catalisadores para craqueamento de petróleo, equipamentos miniaturizados, lâmpadas fluorescentes, satélites, fósforos,absorvedores de radiação ultravioleta, magnetos permanentes e armazenadores de informação. Apesar de apresentarem maior disponibilidade na natureza que metais como zinco e cobre, possuem alto valor agregado devido aos dispendiosos e complexos processos de separação e purificação de misturas de TR, resultado da alta similaridade química entre os elementos do grupo, envolvendo inúmeros passos de extração com solventes e/ou resinas de troca-iônica. Poucos países detêm processos de separação de TR e, dessa forma, o domínio dessa tecnologia determina uma importância considerável nos aspectos geopolíticos, estratégicos e econômicos, visto a extensão de investimentos em P&D envolvidos e as descobertas geológicas das últimas décadas das jazidas chinesas, grande mercado a ser explorado, que abrangem 80% das reservas mundiais. O objetivo deste trabalho foi... / The biosorption process has been recognized as a potential alternative for heavy metals and radioisotopes uptake from wastewaters produced by anthropogenic (industry, mining, etc.). The biosorption is a process based on metallic ions removal of aqueous solutions due to interactions between the metals and several active sites present on cellular envelope (walls and membranes) from algae, bacterial, or fungal biomasses. Generally the inactive biomass (dead) is utilized, to avoid heavy metals toxicity problems with live biomass and nutrients costs. There is a crescent interest in concentration, recovery, and separation of high technological relevance metals, such as rare earth metals (RE). The RE are essentials for manufacturing of lasers, superconductors, cracking catalysts for petroleum, miniaturized equipment, fluorescents lamps, satellites, phosphorus ultraviolet radiation absorbers, permanent magnets, and electronic information storage. Although RE metals are more available than other metals as zinc and copper, they present high market values due to expensive and complexes processes of separation and purification from mixtures due to its chemical similarities; the processes involve several steps of solvent extraction and/or ion-exchange resins. Only a few countries have the technology for separation process of the RE, which present a considerable importance, in both geopolitic and economic aspects due to the extensive R&D investments and the significant geological discoveries of RE ores deposits on last decades in China, which has 80% of the global reserves. The aim of this work was to evaluate the biosorption process in RE removal and separation from synthetic solutions. The results obtained in the work for lanthanum and neodymium biosorption in columns with Sargassum sp. biomass were satisfactory on the experimental conditions utilized. The results showed that: (a) the maximum biosorption...(Complete abstract click electronic access below)